一种具有减摇功能的风光渔综合平台

1.本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种具有减摇功能的风光渔综合平台。


背景技术：

2.随着人类对于海洋资源的逐步开发，海上浮式风机平台与深海养殖网箱领域成为目前研究的热点。目前我国的养殖网箱存在养殖空间小、养殖密度过大、抗风能力差、养殖环境差等问题，但与此同时海产品需求增加、品质要求越来越高，因此海水养殖向深远海发展成为大趋势。远海海上风场的海域可以用来进行养殖，因此本专利将海上浮式风机基础和深远海养殖网箱进行融合。但是在没有支撑柱的情况下，海上浮式基础易受风、浪和流的影响，浮动平台的剧烈运动可能导致系统故障，在影响发电效果的同时，影响平台的稳定性及使用寿命，因此浮式平台的运动抑制更值得重视。因此结合半潜式平台的空间分布特点，将浮式基础与质量阻尼器和调谐液体阻尼器相结合，实现浮式平台的减振功能。海上浮式风电基础平台在海上漂浮的过程中，由于海上风浪较大，频繁晃动容易影响光伏板对太阳光能的利用，同时海浪冲击基础平台溅起的浪花，容易造成平台上光伏板损坏。为此在浮式基础上加装升降平台，平台上安装太阳能光伏板，以达到延长光伏发电装置使用寿命的目的。


技术实现要素：

3.本发明涉及一种以具有减摇功能的海上浮式风机基础为基本架构的集风力发电、光伏发电、深海网箱养殖为一体的综合系统。本作品通过设计一种全新的海上风光渔一体的浮式基础平台，通过将海上风力、光伏发电平台与深海网箱养殖装置有机结合，耦合被动阻尼装置(调谐液体阻尼和质量阻尼)，达到节能、环保和减摇的多重功效。本专利将多种装置采用相同基础结构，在降低施工、生产和运营的总成本的同时，提高单位面积海洋资源的利用率，在保护近海生态，提高养殖品质、提升经济效益等方面具有重要意义。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种具有减摇功能的风光渔综合平台，包括置于水域内的浮式基础，所述浮式基础至少包括三个中空的长立柱及将三个所述长立柱连接固定的桁架结构，每个所述长立柱底部具有压浪板；系泊系统，对所述浮式基础进行多点定位；还包括安装于所述浮式基础上方的承载平台，所述承载平台上设置有一组或多组发电装置；安装于所述浮式基础底部且位于水域内的养殖网箱；所述桁架结构底部具有质量阻尼器，所述质量阻尼器位于三个所述长立柱中心位置，所述质量阻尼器上端与桁架机构转动设置、下端位于所述养殖网箱内且连接有质量块。
6.优选地，所述长立柱的数量为三组，所述桁架机构包括顶层支架和底层支架；其中，所述顶层支架由三个第一支杆组成，三个所述第一支杆分别连接在相邻的两个长立柱之间形成三角支撑结构；所述底层支架由三个第二支杆以及一个短立柱组成，三个所述第二支杆的一端与短立柱外壁连接、另一端分别与三个所述压浪板固定，所述短立柱位于三
个所述长立柱的中心位置，质量阻尼器上端安装在所述短立柱上。
7.优选地，所述平台还包括调谐液体阻尼器，所述调谐液体阻尼器包括连接在相邻的两个所述压浪板之间的水平管道，多个所述压浪板与所述长立柱之间连通有垂直管道，且所述垂直管道与所述水平管道相连通在连通的内部装有阻尼液体。
8.优选地，所述浮式基础上安装有升降部，所述升降部的输出端与所述承载平台连接。
9.优选地，所述发电装置包括安装在所述承载平台上的光伏支架及安装在所述光伏支架上端的光伏板组件，所述承载平台上设有预留孔，其中一个所述长立柱顶部架设风机塔架，风机塔架穿过所述预留孔装有风电设备。
10.优选地，所述养殖网箱由三个安装在所述长立柱下方的浮体框，所述浮体框上端具有顶部环形梁、下端具有底部环形梁，顶部环形梁和底部环形梁之间且套接在浮体框外侧的网衣。
11.优选地，所述质量阻尼器包括转动设置在所述桁架机构底部的吊杆，所述吊杆下端置于所述养殖网箱内，且所述质量块设置在所述吊杆下端。
12.优选地，所述质量块具有透明空间，在透明空间内部安装有影像采集部。
13.优选地，所述短立柱底部连接有安装板，所述安装板底部设有第一销座，所述吊杆上端连接有第二销座，所述第一销座和第二销座之间通过十字轴连接。
14.与现有技术相比，本发明提供了一种具有减摇功能的风光渔综合平台，具备以下有益效果：
15.本发明中被动减摇装置(调谐液体阻尼与质量阻尼)提高了浮式风机基础和养殖网箱的稳定性，其减摇功能减少了海水波动对平台的破坏、同时提升了风机及光伏发电效率浮式风机基础上安装承载平台，平台顶部安转光伏发电装置，通过控制升降以躲避海浪对太阳能光伏板的损害，壁面溅起的海浪对光伏板的损坏，质量阻尼内的质量块内装有四个高清摄像机，时刻掌握鱼类动向，提升产品品质；养殖网箱依托于浮式风机基础构建，在节省资源的同时，降低了构建难度，同时提升了养殖网箱的稳定性；集海上风力、光伏发电、浮式平台减摇、深海网箱养殖功能于一体，实现了海域资源的有效利用，以及能源的自给自足，实现了资源综合利用，增加经济效益，便于施工安装；风力和光伏双重发电系统，提升发电效率，提升单位面积海水利用率，可直接利用发电系统，实现自给自足，提升智能化水平以及资源利用效率。
附图说明
16.图1为本发明提出的一种具有减摇功能的风光渔综合平台的主视图；
17.图2为本发明提出的一种具有减摇功能的风光渔综合平台的立体结构示意图；
18.图3为本发明提出的一种具有减摇功能的风光渔综合平台的俯视图；
19.图4为本发明提出的一种具有减摇功能的风光渔综合平台的部分结构示意图一；
20.图5为本发明提出的一种具有减摇功能的风光渔综合平台的部分结构示意图二；
21.图6为本发明提出的一种具有减摇功能的风光渔综合平台的部分结构示意图三；
22.图7为本发明提出的一种具有减摇功能的风光渔综合平台的部分结构示意图；
23.图8为本发明提出的一种具有减摇功能的风光渔综合平台图7中俯视方向的结构
示意图；
24.图9为本发明提出的一种具有减摇功能的风光渔综合平台图2中a部分的结构示意图；
25.图10为本发明提出的一种具有减摇功能的风光渔综合平台质量阻尼器的结构示意图；
26.图中：1、风电设备；2、风机塔架；3、光伏板组件；4、光伏支架；5、承载平台；6、升降杆；8、长立柱；9、压浪板；10、顶层支架；11、底层支架；12、垂直管道；13、水平管道；14、短立柱；16、质量阻尼器；17、吊杆；171、安装板；172、第一销座；173、第二销座；174、十字轴；18、质量块；19、影像采集部；20、顶部环形梁；21、浮体框；22、网衣；23、底部环形梁；24、预留孔；25、系泊系统。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.参照图1-10，本发明提出的一种实施方式：一种具有减摇功能的风光渔综合平台，包括置于水域内的浮式基础，浮式基础至少包括三个中空的长立柱8及将三个长立柱8连接固定的桁架结构，每个长立柱8底部具有压浪板9；系泊系统25，对浮式基础进行多点定位；还包括安装于浮式基础上方的承载平台5，承载平台5可以由升降杆6和平台本体组成，通过对承载平台5高度的调整，从而起到躲避风浪的作用，升降杆6可以采用液压升降杆6或目前现有的升降机构均可，承载平台5上设置有一组或多组发电装置，通过发电装置进行发电工作；安装于浮式基础底部且位于水域内的养殖网箱，充分利用浮式平台水下区域，构建养殖网箱，以浮式平台主体结构为载体架设养殖网箱与平台底部连接，利用浮体框21与网衣22围成的海域空间形成养殖区域，通过养殖网箱和浮式平台的耦合布置，实现了海上浮式发电平台和养殖网箱结构的整体建造与一体化安装，将渔业养殖与新能源风光电结合，不仅缩短成本回收期，并且提升了结构稳定，延长使用寿命，实现一机多用；桁架结构底部具有质量阻尼器16，质量阻尼器16位于三个长立柱8中心位置，质量阻尼器16上端与桁架机构转动设置、下端位于养殖网箱内且连接有质量块18，通过质量阻尼器16随平台运动进行转动，通过质量块18实现减少摇晃频率的效果。
30.参照图1-10，一种具有减摇功能的风光渔综合平台，包括置于水域内的浮式基础，浮式基础至少包括三个中空的长立柱8及将三个长立柱8连接固定的桁架结构，每个长立柱8底部具有压浪板9；系泊系统25，对浮式基础进行多点定位；还包括安装于浮式基础上方的承载平台5，承载平台5上设置有一组或多组发电装置；安装于浮式基础底部且位于水域内的养殖网箱；桁架结构底部具有质量阻尼器16，质量阻尼器16位于三个长立柱8中心位置，质量阻尼器16上端与桁架机构转动设置、下端位于养殖网箱内且连接有质量块18，本发明提出的一种实施方式：长立柱8的数量为三组，桁架机构包括顶层支架10和底层支架11；其
中，顶层支架10由三个第一支杆组成，三个第一支杆分别连接在相邻的两个长立柱8之间形成三角支撑结构；底层支架11由三个第二支杆以及一个短立柱14组成，三个第二支杆的一端与短立柱14外壁连接、另一端分别与三个9固定，短立柱14位于三个长立柱8的中心位置，质量阻尼器16上端安装在短立柱14上，长立柱8和9呈对称分布于正三角形的三个角点上。
31.此外，平台还包括调谐液体阻尼器，调谐液体阻尼器包括连接在相邻的两个9之间的水平管道13，多个9与长立柱8之间连通有垂直管道12，且垂直管道12与水平管道13相连通在连通的内部装有阻尼液体，依靠液体介质的黏滞阻力使运动机械的动能衰减，进而缩短机械摆动或运动的时间。
32.可以选择的是，参照图1-10，本发明提出的一种实施方式：浮式基础上安装有升降部，升降部的输出端与承载平台5连接。
33.参照图1-10，一种具有减摇功能的风光渔综合平台，包括置于水域内的浮式基础，浮式基础至少包括三个中空的长立柱8及将三个长立柱8连接固定的桁架结构，每个长立柱8底部具有压浪板9；系泊系统25，对浮式基础进行多点定位；还包括安装于浮式基础上方的承载平台5，承载平台5上设置有一组或多组发电装置；安装于浮式基础底部且位于水域内的养殖网箱；桁架结构底部具有质量阻尼器16，质量阻尼器16位于三个长立柱8中心位置，质量阻尼器16上端与桁架机构转动设置、下端位于养殖网箱内且连接有质量块18，本发明提出的一种实施方式：发电装置包括安装在承载平台5上的光伏支架4及安装在光伏支架4上端的光伏板组件3，承载平台5上设有预留孔24，其中一个长立柱8顶部架设风机塔架2，风机塔架2穿过预留孔24装有风电设备1。
34.参照图1-10，一种具有减摇功能的风光渔综合平台，包括置于水域内的浮式基础，浮式基础至少包括三个中空的长立柱8及将三个长立柱8连接固定的桁架结构，每个长立柱8底部具有压浪板9；系泊系统25，对浮式基础进行多点定位；还包括安装于浮式基础上方的承载平台5，承载平台5上设置有一组或多组发电装置；安装于浮式基础底部且位于水域内的养殖网箱；桁架结构底部具有质量阻尼器16，质量阻尼器16位于三个长立柱8中心位置，质量阻尼器16上端与桁架机构转动设置、下端位于养殖网箱内且连接有质量块18，本发明提出的一种实施方式：养殖网箱由三个安装在长立柱8下方的浮体框21，浮体框21上端具有顶部环形梁20、下端具有底部环形梁23，顶部环形梁20和底部环形梁23之间且套接在浮体框21外侧的网衣22，网衣22可以设有开口以供渔业养殖。
35.参照图1-10，一种具有减摇功能的风光渔综合平台，包括置于水域内的浮式基础，浮式基础至少包括三个中空的长立柱8及将三个长立柱8连接固定的桁架结构，每个长立柱8底部具有压浪板9；系泊系统25，对浮式基础进行多点定位；还包括安装于浮式基础上方的承载平台5，承载平台5上设置有一组或多组发电装置；安装于浮式基础底部且位于水域内的养殖网箱；桁架结构底部具有质量阻尼器16，质量阻尼器16位于三个长立柱8中心位置，质量阻尼器16上端与桁架机构转动设置、下端位于养殖网箱内且连接有质量块18，本发明提出的一种实施方式：质量阻尼器16包括转动设置在桁架机构底部的吊杆17，吊杆17下端置于养殖网箱内，且质量块18设置在吊杆17下端。
36.可以选择的是，参照图1-10，本发明提出的一种实施方式：为了时刻监控养殖网箱内的水流环境以及鱼类状态，因此质量块18具有透明空间，在透明空间内部安装有影像采集部19，影像采集部19可采用水下高清摄像机。
37.还可以选择的是，参照图1-10，本发明提出的一种实施方式：短立柱14底部连接有安装板171，安装板171底部设有第一销座172，吊杆17上端连接有第二销座173，第一销座172和第二销座173之间通过十字轴174连接，通过吊杆17以及质量块18从而在平台摇晃时，能够随着平台摇晃，在平台方向摇晃时，吊杆17以及质量块18的摇晃产生的力与平台进行抵消，从而实现减少平台摇晃频率的效果。
38.本发明中被动减摇装置(调谐液体阻尼与质量阻尼)提高了浮式风机基础和养殖网箱的稳定性，其减摇功能减少了海水波动对平台的破坏、同时提升了风机及光伏发电效率浮式风机基础上安装承载平台5，平台顶部安转光伏发电装置，通过控制升降以躲避海浪对太阳能光伏板的损害，壁面溅起的海浪对光伏板的损坏，质量阻尼内的质量块18内装有四个高清摄像机，时刻掌握鱼类动向，提升产品品质；养殖网箱依托于浮式风机基础构建，在节省资源的同时，降低了构建难度，同时提升了养殖网箱的稳定性；集海上风力、光伏发电、浮式平台减摇、深海网箱养殖功能于一体，实现了海域资源的有效利用，以及能源的自给自足，实现了资源综合利用，增加经济效益，便于施工安装；风力和光伏双重发电系统，提升发电效率，提升单位面积海水利用率，可直接利用发电系统，实现自给自足，提升智能化水平以及资源利用效率。
39.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。